Aplicación de MDE para el desarrollo de herramientas de elearning

Transcripción

1 MDE para el desarrollo de herramientas de elearning Miguel A. Redondo Escuela Superior de Informá>ca Aplicación de MDE para el desarrollo de herramientas de elearning.:::. Miguel Ángel Redondo.:::.Grupo CHICO.:::. Escuela Superior de Informá>ca.:::. Universidad de Cas>lla La Mancha

2 Agenda q Introducción q Principios del desarrollo basado en modelos q Aplicación al desarrollo de herramientas de elearning q Desarrollo para Eclipse y con soporte al a aprendizaje colaboraavo q Conclusiones

3 Agenda q Introducción q Principios del MDE q Eclipse en elearning q Desarrollo MDE para Eclipse q Conclusiones

4 Introducción q Consideramos el desarrollo de un sistema de elearning como el desarrollo de un sistema sohware q Desarrollo de sohware q Tarea costosa y compleja q Lenguajes orientados a objetos q ReuAlización de componentes q Se requiere explorar nuevos paradigmas

5 Introducción q Paradigmas basados en modelos q Ingeniería Dirigida por Modelos (MDE) q Enfoque habitual en diversos ámbitos de la ingeniería q Desarrollo de SoHware Dirigido por Modelos (DSDM) q Aplicación de MDE al desarrollo de sojware q Enfoque relaavamente reciente q Conferencias cienlficas: MODELS, ECMFA, etc. q Títulos de especialización: MDE Diploma (Univ. de Nantes)

7 Principios del MDE q Los modelos autocon>enen toda la información para la construcción del sistema q Se realizan transformaciones sucesivas hasta llegar el producto deseado

8 Principios del MDE q Conceptos fundamentales q Metamodelado q Descripción del conjunto de modelos admisibles dentro de un lenguaje q Lenguajes de dominios específicos (DSL) q Incluyen símbolos y relaciones para construir modelos específicos del dominio del problema q Motores de transformaciones q Modelo a Modelo (M2M) q Modelo a Texto (M2T)

9 Principios del MDE q Propuestas tecnológicas q Object Management Group (OMG) q MDA como arquitectura de referencia q MOF como lenguaje de meta- metamodelado q Tipos de modelos organizados por niveles q Enfoque AMMA q ATLAS como arquitectura de referencia q Lenguajes como KM3, ATL, TCS q Proyecto Eclipse q Marco para la integración de herramientas q Eclipse Modeling Project q Ecore (simplificación de MOF) como lenguaje de meta- metamodelado q Extensiones y plug- ins (EMF, GMF, ATL, etc.)

10 Principios del MDE q Propuestas metodológicas q Desarrollo realizado por Jesús Gallardo en la UCLM q UAlización de los plug- ins EMP de Eclipse q Metamodelado para la definición de los dominios, las herramientas, las necesidades de tutorización y de colaboración q Transformaciones ATL para generar los modelos q GMF para las interfaces gráficas q Extensión de GMF para soportar colaboración

12 Eclipse en elearning q Eclipse q IDE de uso profesional y docente q Soporte para integración en CASEs q Por ejemplo, Visual Paradigm q No Aene soporte específico para enseñanza q Incorpora posibilidades de personalización y expansión q Eclipse CommunicaCons Framework (ECF) q Web Tools Project (WTP) q Eclipse Modelling Framework (EMF) q Graphical EdiCng Framework (GEF) q Test and Performance Tooling Project (TPTP) q Business Intelligence and ReporCng Tools (BIRT) q

13 Eclipse en elearning q Eclipse q Entorno personalizable (extensible) mediante agregación de plug- ins q Persigue lograr una plataforma universal de desarrollo

14 Eclipse en elearning q Eclipse Arquitectura OSGi q Bundle - > plugin gesaonado por Eclipse

15 Eclipse en elearning q Versión de Eclipse para educación q Pretende crear un entorno que permita a los estudiantes centrarse en la tarea de aprender q Soporte para los lenguajes de programación y herramientas de uso común en estas Atulaciones q Ej. Java, Scheme, Prolog, etc. q Se encuentra en incuba5on hdp://wiki.eclipse.org/eclipse_ide_for_educaaon

16 q Ejemplos q Kenya Eclipse Eclipse en elearning

17 q Ejemplos q Jazz Sangam Eclipse en elearning Figure 1: Screenshot of Rational Team Concert workspace showing Jazz Sangam

18 q Ejemplos q Saros Eclipse en elearning

19 q Ejemplos MDE para el desarrollo de herramientas de elearning 504 Recursos docentes temporal de los cambios producidos en el código. Con estas características en mente se ha desarrollado EclipseGavab, una herramienta colaborativa para la docencia online de la programación. En la siguiente sección se describen las características de esta herramienta. q EclipseGavab 3. Descripción de EclipseGavab EclipseGavab es una distribución de Eclipse orientada a la docencia presencial y online de la informática. Esta distribución incluye soporte para varios lenguaje de programación, lo que permite su utilización en diferentes asignaturas, y un entorno colaborativo en el cual los alumnos pueden llevar a cabo su aprendizaje. Con EclipseGavab es posible aplicar el Aprendizaje Basado en Proyectos en la enseñanza online. En la Figura 1 se muestra el logotipo de esta herramienta. Figura 1. Logotipo de EclipseGavab Como se ha comentado anteriormente, para que una herramienta pueda utilizarse en el XV Jornadas de Enseñanza Universitaria de la Informática 5 soporte de todos estos lenguajes incluye editores con resaltado de sintaxis y marcación de errores Eclipse elearning de compilación en el propio código, depuración, ayuda integrada, entre otras características. Todos estos lenguajes se utilizan en diversas asignaturas para enseñar diferentes paradigmas o metodologías de la programación. Desde el punto de vista colaborativo, EclipseGavab incorpora un conjunto de herramientas que dotan al entorno de desarrollo de capacidades colaborativas como clientes de chat, edición compartida del código y un cliente del sistema de control de versiones Subversion [18] que permite utilizar repositorios de código para compartir programas. El control del repositorio subversión se ofrece en EclipseGavab a través del plugin Subversive. El chat y la edición compartida se implementan con el plugin Eclipse Communication Framework. Este plugin presenta características similares al módulo Collab de Netbeans. Las Figura 2 y 3 muestran una sesión de edición compartida de código. La Figura 2 muestra el entorno EclipseGavab que está siendo utilizado por el profesor. La Figura 3 muestra el entorno que está siendo utilizado por el alumno. El profesor incluye un comentario en el código del alumno indicándole que la implementación que ha realizado de una determinada funcionalidad que se le requería en la práctica no considera un caso básico. En su editor, el alumno observa inmediatamente lo que el profesor escribe. Eclipse es un sistema modular que permite la inclusión de funcionalidades para el desarrollo en diversos lenguajes de programación. Están disponibles componentes para muchos lenguajes de programación, pero al

20 q Ejemplos q COALA find in their future work. That is, not to use virtual environments or simulation tools but employ a real-world Integrated Development Environment (IDE). MDE para el desarrollo de herramientas de elearning Thus, to further develop our approach we have selected the widely available Eclipse platform [Eclipse]. Eclipse is an integrated development environment, which allows creating extensions by using its own API. Such extensions are implemented as Eclipse en elearning plug-ins that can be optionally loaded by users. Eclipse is a full-fledged developmen environment that works with Java, C/C++ and other programming languages.

21 Jurado F., Molina A.I., Redondo M.A., Ortega M., Giemza A., Bollen L.... er this, the teacher uploads the template, the test cases and the fuzzy tation to the server by sending a tuple with the form <task_id; template; es; fuzzy_representation> (step 1) using the Send Task to TS action in the Eclipse en elearning At that moment, the task is available for all the students in the classroom. shows the dialogue for the teacher to select the template, the test cases and y representation. the students are able to download the assignment onto their workspace q Ejemplos the tuple uploaded by the teacher (step 2), using their Download Task from ion menu in the plug-in. Then, each student can work out the task by writing, compiling, etc. q COALA 1481 Figure 7: Assessment Loaded in within the Environment 1482 Jurado F., Molina A.I., Redondo M.A., Ortega M., Giemza A., Bollen L.... the tests created by the teacher as well as asking the system for an automatic evaluation to check their solution. Figure 7 shows the evaluation (in the central column) and explanation (in the right column) of an algorithm developed by a student. Figure 6: Notifications Received by the Teacher. e the students have finished the assignment, they can send their results to the nd, from there they can be downloaded and reviewed by the teacher. Thus, upload the solution to the server sending a tuple with the following content: d; task_id; solution_code> (step 3). The teacher will be notified about the task can check the code written by the student on his/her computer, reading all the ith the form <user_id; task_id; solution_code> from the server (step 4). shows the view where the teacher can see the notifications received from the aces server. In the figure, we can see how the notifications are shown as a tree h each branch is a notification that has the ID of the student who sent the task, f the task, and a message that requests double clicking to see the whole code architecture proposed allows other software to interact with the system by and writing tuples from/in the Tuple Space server and to use them for other s. So, we have implemented Figure an evaluator 7: Assessment module Loaded that reads in within the tuples the Environment the have sent; that is, the same tuples the teacher reads (step 4), and process the obtain a set of metrics and an evaluation explanation (in the way presented in 3.3). These calculated metrics are sent to the Tuple Space server in the form Figure 8: Free Handwriting Annotations over the Code. As we have mentioned before, to allow the teacher to have more nat interaction in the evaluation process, we have implemented a handwriting fea This feature lets the teacher annotate the code by using a digital tablet, a TabletP an electronic whiteboard. Thus, figure 8 shows a screenshot with the free handwri annotations over the code that the teacher can do. This will allow the possibilit

23 Desarrollo MDE para Eclipse q Método de Gallardo q Framework conceptual q Framework metodológico q Framework tecnológico

24 Fases MDE El marco para metodológico el desarrollo nuestro de método herramientas de desarrollo lo de componen elearning una serie de fases que deben seguirse a la hora de desarrollar una herramienta Desarrollo MDE para Eclipse colaborativa síncrona de modelado para un dominio concreto. A continuación, se comentarán estas fases en detalle, relacionándolas con las fases de las que consta q Framework metodológico un proceso típico de Desarrollo de Software Dirigido por Modelos, según se vio en la sección correspondiente del capítulo anterior. Las fases pueden verse también de q manera Pasos gráfica en los en la que Figura se 30. organiza el método Figura 30: Marco metodológico

25 UN MÉTODO PARA EL DESARROLLO DE SISTEMAS COLABORATIVOS DE MODELADO Desarrollo MDE para Eclipse q Framework metodológico

26 Desarrollo MDE para Eclipse

28 Desarrollo MDE para Eclipse q Framework conceptual q Metamodelos que se usan en el proceso q Metamodelo del dominio q Metamodelo del espacio de trabajo q Metamodelos de la sesión de trabajo q Metamodelo del protocolo de colaboración

33 Desarrollo MDE para Eclipse q Framework Tecnológico q Transformaciones M2M para generación de los modelos que son necesarios en GMF

34 Desarrollo MDE para Eclipse q Framework Tecnológico q Ejemplo de creación de un editor gráfico Modelo de dominio con ecore Selección de objetos gráficos (o diccionario gráfico) con gmfgraph Construcción de herramientas con gmftool Correspondencia/ mapeo dominiográficos con gmfmap

35 Desarrollo MDE para Eclipse q Framework Tecnológico q Extensión de Eclipse mediante plug- ins para soportar la generación de soporte a la colaboración

36 Desarrollo MDE para Eclipse q Framework Tecnológico q Extensión de Eclipse mediante plug- ins para soportar la generación de soporte a la colaboración Manifest.xpt Modificado para importar SpacEclipse Manifest.mf Plugin.xpt Se incluye la acción de arranque de la herramienta Plugin.xml Editor.xpt Implementación de la funcionalidad colaborativa DiagramEditor.java Plantillas originales GMF Modificaciones realizadas Archivos obtenidos en el plug-in resultante

38 Desarrollo MDE para Eclipse q Ejemplo: Circuitos Digitales

39 Desarrollo MDE para Eclipse q Ejemplo: Diagramas CTT

40 Desarrollo MDE para Eclipse q Framework Tecnológico q Integración con otras herramientas

42 Desarrollo MDE para Eclipse q Ejemplo: Mapas Conceptuales

44 Conclusiones q El entorno Eclipse es adecuado para el desarrollo de herramientas educa>vas q El desarrollador se centra en las funcionalidades educa>vas q Se ualizan funcionalidades de: q GesAón de proyectos q Edición de código q Compilación q Depuración q Etc. q Se puede desarrollar con un enfoque MDE en Eclipse

45 Conclusiones q Método específico para desarrollo con Eclipse y MDE q Mejoras q Modelo de awareness q Evaluación de la usabilidad en etapas intermedias q Mejora de la semán>ca de los modelos q Incrementar el grado de automa>smo en las tareas

46 MDE para el desarrollo de herramientas de elearning Miguel A. Redondo Escuela Superior de Informá>ca Preguntas? Grupo CHICO Escuela Superior de Informática Dr. Miguel Ángel Redondo Tfno.: (+34) ext Fax: (+34) Aplicación de MDE para el desarrollo de herramientas de elearning.:::. Miguel Ángel Redondo.:::.Grupo CHICO.:::. Escuela Superior de Informá>ca.:::. Universidad de Cas>lla La Mancha